热联合流程在石油化工 中的应用研究.pdfVIP

№ ．3 陕西科技大学学报 JuI1．2003 Vo1．21 JOURNALOFSHAANXIUNIVERSITYOFSCIENCE 8LTECHNOLOGY · 59 · ’ 文章缩号 ：1000--58112【003)03--0059--04 热联合流程在石油化工中的应用研究 郭睿，程芳玲 (陕西科技大学化学与化工学院，陕西 咸阳 712081) 摘 要：对北京石油化学工业公司芳烃联舍装置的热联舍流程进行了分析，阐明了将其应用于 复杂热联合装置 中有着十分重要的意义，其优点是既可降低能耗、节省投资而且可简化工艺流 程 。本文的研 究为热联合流程的工业推广应用提供 了理论依据 。 关键词 ：热联合流程 ；热量的二次利用；降低能耗 ；节省投资 中图分类号 ：TQ051 文献标识码 ：A 0 引言 热联合流程是 由美 国环球油品公司(UOP)开发并成功应用于芳烃联合装置 中的一项新的工艺技术， 对降低芳烃能耗、节省设备投资以及对现有装置挖潜改造都具有十分重要的意义。北京石油化学工业公 司芳烃联合装置采用此项新技术后取得 了巨大的经济效益，每 kg产品的能耗下降了 1977．811×i0J，节 约燃料油 49．81kg。 石油化工装置能耗较大，开发新工艺流程、优化工艺条件并对系统进行综合开发利用，最大限度地降 低操作费用和能耗，将大量无利用价值的低位热能转变为有利用价值的高位热能已经成为联合装置研究 开发的主要课题，热联合流程作为一项在降低芳烃生产能耗方面具有十分重要意义的工艺技术 已经引起 了人们的普遍关注。 1 热联合流程原理 烃类的沸点及其蒸汽的冷凝温度随着操作压力的升高而升高。根据这一性质，当一个联合装置中有 几个精馏塔同时操作时可以通过设计使这几个塔在不同的压力和温度下操作，利用高温塔的塔顶馏 出气 体的冷凝热作为低温塔的塔底再沸器的加热热源以达到热量的联合应用 。 热联合流程的主要特点是 ：(1)利用高温塔的塔顶馏 出气体的冷凝热提供给低温塔的塔底再沸器，使 高温塔再沸加热炉供给的大部分热量能够得到二次利用，节约燃料油和能源 ，(2)高温塔的塔釜液温度 比 塔顶馏出气温度更高，可以作为需要较高品位热源蒸馏塔再沸器的加热剂，也可以作为其它过程的热源， 这样可以减少加热炉的数量，节省 占地面积及设备投资。 2 热联合流程在芳烃联合装置中的应用 2．1 芳烃联合装置 中可利用的潜力热源 芳烃生产的能量消耗很大，以北京石油化学工业公司的芳烃生产为例 ，由于各组分的沸点非常接近 ， 因此所需要的回流比很大，消耗的燃料油和燃料气的热值占总能耗热值的76．4 以上 。表 1为北京石油 化学工业公司芳烃联合装置的主要单元装置改扩建前后所需的热功率。 · 收稿 日期t2002—09—17 作者简介 ：郭睿 (1959一)。男，陕西省乾县人，翻教授 ，研究方向：化学工程与装备 · 60 · 陕西科技大学学报 第 21卷 表 1 北京芳烃联合装置主要单元装置改扩建前后所需的热功率 (单位 ：10W) 由表 1可以看 出：改扩建前后 800装置即二甲苯分离装置为芳烃联合装置 中消耗燃料的大户，如何 使这部分能量得到充分利用就成为芳烃联合装置 的重要问题之一。 二甲苯分离装置是芳烃生产 中的一个重要环节，它拥有芳烃联合装置中最大的精馏塔 (二 甲苯塔)，通 过一系列的精馏分离过程分离二 甲苯、重整二 甲苯、歧化二 甲苯和异构化二 甲苯中的C8芳烃、C9芳烃及 C。以上的芳烃 。与芳烃联合装置 的其它单元装置相 比，它具有流程单一 (主要是 以精馏为主的分离过 程)、处理量大、物料组成复杂且组分之间沸点差小以及较其它单元装置先开车，后停车等特点。由于该塔 塔顶馏出气冷凝温差小，冷凝热及釜液的余热是最具有可利用价值的潜力热源 。 2．2 热联合流程在北京芳烃联合装置 中应用前后的比较 改扩建前，北京芳烃联合装置 中600 装置的抽余液塔 DA一603、抽 出液塔 DA一604和成品塔 DA一 605均在常压下操作，塔釜温度